(57)【要約】【課題】古い構造形式の車両前照灯の光学システムと互換性のある無水銀高圧放電ランプを提供することである。【解決手段】ランプソケット（１）と軸対称の放電容器（３０）を備える高圧放電ランプであって、  該高圧放電ランプの放電空間（３００）には、金属ハロゲン化物を含むイオン化可能充填物と、ガス放電を形成するための電極（３１，３２）が配置されており、  放電容器（３０）には透光性のつや消し部（３７）が設けられている形式の高圧放電ランプにおいて、  透光性のつや消し部は放電容器（３０）の部分的つや消し部（３７）として放電空間（３００）の領域に形成されており、  該つや消し部は放電容器周囲の一部にわたって延在する、放電容器（３０）の内側部分または外側部分に制限されており、  当該部分はランプソケット（１）を基準にして定義された位置を有する、ことを特徴とする高圧放電ランプ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプソケット（１）と軸対称の放電容器（３０）を備える高圧放電ランプであって、
該高圧放電ランプの放電空間（３００）には、金属ハロゲン化物を含むイオン化可能充填物と、ガス放電を形成するための電極（３１，３２）が配置されており、
放電容器（３０）には透光性のつや消し部（３７）が設けられている形式の高圧放電ランプにおいて、
透光性のつや消し部は放電容器（３０）の部分的つや消し部（３７）として放電空間（３００）の領域に形成されており、
該つや消し部は放電容器周囲の一部にわたって延在する、放電容器（３０）の内側部分または外側部分に制限されており、
当該部分はランプソケット（１）を基準にして定義された位置を有する、
ことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
請求項１記載の高圧放電ランプにおいて、
透光性つや消し部（３７）は放電容器周囲の少なくとも３５％の領域にわたって伸長している。
【請求項３】
請求項１または２記載の高圧放電ランプにおいて、
放電容器（３０）は第１のソケット近位端部（３０２）と第２のソケット遠位端部（３０１）を有し、
該第２のソケット遠位端部から電流帰還線路（３８）が引き出され、ランプソケット（１）に導かれており、
放電容器軸に対して垂直の横断面では、つや消し部（３７）の少なくとも一部が７０゜から２００°の角度領域内で放電容器周囲に沿って配置されており、
前記角度は、前記横断面において放電容器軸と電流帰還線路（３８）との間の接続線に対して測定されるものである。
【請求項４】
請求項３記載の高圧放電ランプにおいて、
つや消し部（３７）の少なくとも一部は１２０゜から１６０°の角度領域内で放電容器周囲に沿って配置されている。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、
透光性つや消し部（３７）は、放電容器（３０）の内側における金属酸化物の堆積により形成される。
【請求項６】
放電容器に製造方法において、
放電容器（３０）の内側を部分的につや消しにするために、電極（３１，３２）と金属ハロゲン化物を含むイオン化可能充填物が設けられており、密閉された放電容器（３０）にランプソケット（１）を取り付ける前に、水平位置でガス放電を形成し、これにより電極（３１，３２）間に放電アーク（３９）を発生させ、
引き続き、ガス放電によって形成された部分的つや消し部（３７）の位置を、ランプソケット（１）の取り付けの際にランプソケット（１）に対して配向する、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、
高圧放電ランプの放電容器（３０）が第１のソケット近位端部（３０２）と第２のソケット遠位端部（３０１）を有し、該第２のソケット遠位端部からランプソケット（１）に導かれる電流帰還線路（３８）が引き出されている場合、
ランプソケット（１）を取り付ける際に、放電容器（３０）をランプソケット（１）と電流帰還線路（３８）に対して配向して、ガス放電により形成されたつや消し部（３７）の少なくとも一部が７０゜から２００°の角度領域内で放電容器周囲に沿って延在するようにし、
前記角度は、放電容器に対して垂直の横断面において放電容器軸と電流帰還線路（３８）との間の接続線に対して測定する。
【請求項８】
請求項６記載の方法において、
ランプソケット（１）を取り付けるために、放電容器をステップごとに所定の角度だけその長手軸を中心に回転させ、各回転の後にそれぞれ達成された位置で放電アーク（３９）の幅を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による高圧放電ランプ、およびこの種の高圧放電ランプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の高圧放電ランプは公開公報ＤＥ１９８３４４０１Ａ１に開示されている。この刊行物には自動車前照灯用の高圧放電ランプが記載されており、その放電容器の内側または外側には透光性のつや消し部が設けられている。このつや消し部は軸対称の放電容器の全周にわたって延在しており、ランプの電極間に配置された放電空間を包囲する放電容器区間の全長にわたって延在している。このつや消し部によって放電アークから放射された光が散乱され、その結果、振動に起因する放電アークのちらつきが前照灯の光学システムにより検出されたり、結像されたりすることがない。
【０００３】
放電容器の表面をほぼ完全につや消しすることの欠点は、散乱光成分が上昇するため前照灯の光効率が甚だしく低下することである。
【特許文献１】ＤＥ１９８３４４０１Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、現在の高圧放電ランプ、例えば無水銀放電ランプが、例えば水銀含有高圧放電ランプに対して設計されたような古い構造形式の車両前照灯の光学システムと互換性があるように構成することである。とりわけ高圧放電ランプは、放電アーク幅に関するＥＣＥ規則９９による要求を満たさなければならない。
【０００５】
さらに本発明の課題は、この種の高圧放電ランプの簡単な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は本発明により、請求項１と請求項６記載の構成によって解決される。本発明の特に有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の高圧放電ランプはランプソケットと軸対称の放電容器を有し、放電容器の放電空間には金属ハロゲン化物を含有するイオン化可能充填物とガス放電を形成するための電極が配置されている。放電容器には透光性のつや消し部が設けられており、このつや消し部は本発明により放電容器の部分的つや消しとして放電空間の領域に形成されている。この部分的つや消し部は、放電容器の一部にわたって伸長する、放電容器の内側部分または外側部分に制限されている。ここでこの部分はランプソケットを基準にして定義された位置を有する。
【０００８】
上記の構成によって、本発明の高圧放電ランプが放電アークの幅に関するＥＣＥ規則９９の規定を満たすことが保証される。その際に従来技術による高圧放電ランプの場合のようにつや消し部が光効率を格段に低下させることもない。特に有利には本発明は、従来の高圧放電ランプと比較して強く収縮された放電アークを有する放電ランプ、例えば無水銀法厚放電ランプに適用される。この無水銀高圧放電ランプのイオン化可能充填物はキセノンおよび金属ハロゲン化物からなる。放電容器を部分的につや消しし、この部分的つや消し部の空間的配向をランプソケットを基準にして定義することによって、放電アークの幅に関するＥＣＥ９９規則による規定を満たすことができる。なぜなら放電アークから放射される光が放電容器の部分的つや消し部で散乱され、これにより放電アークの幅が投影中に拡大されるからである。
【０００９】
放電容器の部分的つや消しは有利には放電容器のできるだけ小さな部分にわたってだけ延在する。これにより光散乱によって光効率が大きく低下しないことが保証される。有利には部分的つや消しは放電容器の３５％以下の領域、特に有利には放電容器の１２％以下の領域にわたって延在する。
【００１０】
本発明の高圧放電ランプは有利には、放電容器が第１のソケット近位端部と第２のソケット遠位端部とを有し、第２のソケット遠位端部からランプソケットに導かれる電流帰還線路が引き出された高圧放電ランプである。実験によってこの種の高圧放電ランプに対しては、少なくとも一部の部分が７０゜から２００°の角度領域内で放電容器に沿って配置されているつや消し部分を備える放電容器によって上記の意味で良好な結果が得られることが示された。ここで上記の角度は水平面で、放電容器軸と電流帰還線路との接続線に対して測定された角度である。最良の結果は、比較的細いつや消し部分によって達成される。このつや消し部分は１２０゜から１６０°の角度領域内で放電容器に沿って配置されるか、または少なくともその一部が前記の角度領域内で配置される。
【００１１】
放電容器の部分的つや消しは放電容器の外側に、サンド噴射による粗化によって、化学的エッチングプロセスによって、または他の適切な手段によって作製することができる。しかしとりわけ有利には放電容器の部分的つや消しを放電容器の内側に設け、金属酸化物を放電容器の内側に堆積することにより作製する。これによりこの部分的つや消しを付加的コストなしに簡単に作製することができる。放電容器壁の内側に付着する金属酸化物は放電アークから放射される光に対する散乱部として作用する。
【００１２】
本発明の上記高圧放電ランプを作製方法は、放電容器の内側を部分的につや消しするために、ランプソケットの取り付け前に、電極および金属ハロゲン化物を含むイオン化可能充填物が設けられており、封鎖された放電容器内に、電極間の水平位置で生じるガス放電を形成し、引き続きガス放電により形成された部分的つや消し部の位置をランプソケットの取り付けの際にランプソケットの基準点を基準にして配向することを特徴とする。
【００１３】
実験によって、上記の本発明の製造方法、とりわけ電極間の水平位置で点弧するガス放電を形成することにより、イオン化充填物の金属ハロゲン化物の一部と、放電容器内に不純物として存在する酸素とから金属酸化物が形成され、この金属酸化物が放電容器の内側に、すなわち放電容器の内側の上半分に堆積して、これに付着することが示された。金属酸化物のこの堆積は、放電容器内側で透光性の部分的つや消しとして作用する。なぜなら金属酸化物は散乱部として放電アークから放射される光に対して作用するからである。本発明の製造方法に相応して、放電容器はランプソケットの取り付けの際にランプソケットを基準にして、放電容器のこの部分的つや消し部がランプソケットの基準点を基準にして定義された位置を取るように配向される。
【００１４】
放電容器が第１のソケット近位端部と第２のソケット遠位端部を有し、第２のソケット遠位端部からランプソケットに導かれる電流帰還線路が引き出されている本発明の高圧放電ランプでは、ランプソケットの取り付けの際に放電容器をランプソケットと電流帰還線路に対して次のように配向する。すなわちガス放電により形成されるつや消し部の少なくとも一部が７０゜から２００°の角度領域内で、有利には１２０゜から１６０°の角度領域内で放電容器周囲に沿って配置されるように配向する。ここでこの角度は、放電容器軸に対して垂直の横断面で、放電容器軸と電流帰還線路との接続線に対して測定した角度である。ランプソケットにおける電流帰還線路の位置ないしは前記の仮想接続線の位置はここではつや消し部分の配向のための基準として用いられる。有利にはランプソケットの取り付けの際につや消し部の位置を最適にするため、放電容器をステップごとに所定の角度だけ、その長手軸を中心に回転し、各回転後にそれぞれ達した位置において放電アークの幅を測定するのである。
【実施例】
【００１５】
図３に示された本発明の有利な実施例には、自動車前照灯用の無水銀高圧放電ランプが示されている。この高圧放電ランプは両側で密閉された軸対称の放電容器３０を有する。この放電容器３０は水晶ガラス製であり、第１のソケット近位端部３０２と第２のソケット遠位端部３０１を有する。放電容器３０の放電空間３００にはイオン化可能充填物がガス気密に封止されている。イオン化可能充填物はキセノンと金属ハロゲン化物、とりわけナトリウムヨウ化物、スカンジウムヨウ化物、亜鉛ヨウ化物、およびインジウムヨウ化物からなる。放電容器３０の両端部３０１，３０２はそれぞれモリブデンシート溶解によって封鎖されている。放電空間３００には放電容器３０の長手軸に沿って配置された２つの電極３１，３２が反対方向から突入している。これらの電極の間で、ランプ駆動中に光放射を行う放電アーク３９が形成される。電極３１，３２はそれぞれモリブデンシート溶解部３０３，３０４を介し、かつソケット遠位の電流案内部３３並びに電流帰還線路３８ないしはソケット側の電流案内部３４を介してランプソケット１の電気端子２と電気的に接続されている。放電容器３０はガラス製の外側バルブ３６により包囲されている。外側バルブ３６は、ランプソケット１内に係留された突起３６１を有する。放電容器３０はソケット側に管状の延長部３０５を有する。この延長部３０５は水晶ガラス製であり、この延長部内にはソケット側で電流案内部が延在している。この電流案内部は、軸方向に配置されたコンタクトピンとして構成されたランプソケットの端子（図示せず）と接続されている。
【００１６】
放電容器３０の外側輪郭は放電空間３００の領域において回転楕円形に相当する。放電容器３０の内側輪郭は放電空間３００の領域において円筒形に構成されている。放電容器３０の内側には放電空間３００の領域において部分的に透光性のつや消し部３７が設けられている。図３ではこの関係が概略的に示されている。つや消し部３７は放電容器３０の内側に付着する金属酸化物からなる。とりわけこの金属酸化物は、イオン化可能充填物中に存在するナトリウム、スカンジウム、亜鉛、およびイリジウムの酸化物である。つや消し部３７は長手方向に放電アーク３９の長さの一部にわたって伸長しており、２つの電極３１，３２のほぼ中央に配置されている。放電容器３０の周囲に沿ったつや消し部３７の広がりは約３０゜から４０゜である。すなわちつや消し部３７は放電容器の約８〜１１％にわたって伸長している。つや消し部３７の空間的位置はランプソケット１に対して調整されている。図１と図２には、ランプソケット１と電流帰還線路３８を基準にしたつや消し部３７の配向が詳細に示されている。
【００１７】
放電容器３０の長手軸に対して垂直に配向された横断面が図１に示されており、ここでは放電容器３０の長手軸に延在する電極３１と電流帰還線路３８との間の（仮想）接続線がつや消し部３７の調整に対する基準として使用される。つや消し部３７は約１２０゜から１６０°の角度領域内で放電容器３０の周囲に沿い、放電空間３００の領域で放電容器の内側に配置されている。ここで角度αは電極３１と電流帰還線路３８の間の前記接続線に対して測定される。この角度αは図２の視野方向では、すなわち放電容器のソケット遠位の第２の端部３０を見る方向では、時計回りに前記図１に示された電極３１と電流帰還線路３８との間の接続線に対して測定される。高圧放電ランプを自動車の前照灯に取り付けた後、放電容器３０は水平方向に配向され、電流帰還線路３８が放電容器３０の下方に延在するようにする。これが図２に概略的に示されている。つや消し部３７はこれにより放電容器３０の右側に配置されるようになる。すなわちつや消し部は高圧放電ランプが組み込まれた状態で車両の右側を指す。
【００１８】
つや消し部３７を作製するために、電極３１，３２とイオン化可能充填物の設けられた放電容器３０は封鎖され、水平方向に配向される。引き続き電極３１，３２間で数秒間、ガス放電がイオン化可能充填物の中で形成される。ここで発生した水平方向に配置された放電アーク３９は対流のため鎌形に湾曲する。放電容器３０内に不純物として存在する酸素はその間に、金属ハロゲン化物の形態で放電容器３０に取り込まれたイオン化可能充填物の金属の一部を酸化金属に化合させ、この酸化金属が対流によって放電容器３０の内側上部に堆積し、そこで放電容器３０の壁に付着する。
【００１９】
このいわゆる焼き付けプロセスが終了すると、外側バルブ３６が公知のように放電容器３０に固定され、引き続き両方のランプ容器３０，３６にランプソケット１が設けられる。ランプソケット１の取り付けの際には、ランプ容器３０，３６は放電容器３０ないし外側バルブ３６の長手軸を中心に、つや消し部３７が電流帰還線路３８を基準にして最適の位置を取るまで回転される。この最適位置でランプ容器３０，３６は公知のようにランプソケット１に係留される。つや消し部３７の位置を最適化するため、放電アーク３９の幅がＥＣＥ規則９９の測定規定に従って種々異なる放電容器３０の配向に対して、ランプソケット１ないし電流帰還線路３８を基準にして測定される。このために放電容器３０はソケットマシーンの中でステップごとに１０゜だけその長手軸を中心に回転され、放電アークの幅がＥＣＥ規則９９に従って種々異なる回転角に対して検出される。この最適化により、ランプソケット１と電流帰還線路３８に対するつや消し部３７の上記配向が得られる。
【００２０】
ＥＣＥ規則９９の規定に従って検出された放電アーク３９の幅は、放電容器３０の部分的つや消し部３７により１．１９ｍｍの値を有する。放電容器３０に部分的つや消し部３７がなければ、放電アークのＥＣＥ規則９９による幅は０．７９ｍｍの値になる。
【００２１】
本発明は上に説明した実施例に制限されるものではない。放電容器に上記のような部分的内側つや消し部を設ける代わりに、放電容器の外側に部分的つや消し部を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】有利な実施例による高圧放電ランプの放電容器と外側バルブの断面図であり、放電容器の長手軸に対して垂直な面を図２に示すように放電容器のソケット遠位端部から見た図である。
【図２】図１の視野方向を説明するための、有利な実施例による高圧放電ランプの概略的側面図である。
【図３】有利な実施例による高圧放電ランプの側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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